Личные задания из задачникаЧернов И
Учебные материалы


Индивидуальные задания из задачникаЧернов И



Карта сайта paylio.com

ИДЗ №1


Индивидуальные задания из задачника


Чернов И.П., Ларионов В.В., Тюрин Ю.И.

Физика

.

Сборник задач. Часть I. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика: Учебное пособие. –Томск: Изд-во Том. ун-та
Вариант № 1.

КИНЕМАТИКА


1.1.

Что называется механическим движением? Приведите примеры относительности движения.

2.1.

Тело одну треть всего времени двигалось со скоростью
30 м/с, а остав­шиеся две трети  со скоростью 15 м/с. Чему равна средняя скорость тела за все время движения?
Ответ: 20 м/с.

3.1.

Движение материальной точки задано уравнением

r

(t) = A[

i

cos(t) + +

j

sin(t)]. Здесь: А = 0,5 м,  = 5 рад/с,

r

(t)  радиус-вектор

i

и

j

 единичные орты. Начертить траекторию точки. Определить модуль скорости и модуль нормального ускорения.
Ответ: 2,5 м/с; 12,5 м/с2.

4.1.

Ракета стартует с Земли вертикально вверх с ускорением
а = At2, где А = 1 м/с4. На высоте h = 100 км от Земли двигатели ракеты выключили. Через сколько времени (считая с момента выключения двигателей) ракета упадет на Землю? Определить скорость v0 ракеты в момент выключения двига­телей. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Ответ: v0 = 12,1 км/с, ракета не вернется на Землю.

ДИНАМИКА


1.1.

Дайте определение инерциальной и неинерциальной систем отсчета. Приведите примеры.

2.1.

Координата тела массой 1 кг, движущегося прямолинейно, изменяется от времени по закону y = at2 – bt3, где а = 2 м/с2, b = 1 м/с2. Определите силу, действующую на тело в конце второй секунды движения.
Ответ: F = m(2a – 6bt); F = 8 Н.

3.1.

Под действием некоторой силы тележка, двигаясь из состояния покоя, прошла путь 0,4 м. Когда на тележку положили груз массой 0,2 кг, то под действием той же силы за тоже время тележка прошла из состояния покоя путь 0,2 м. Какова масса тележки, если мы трением пренебрегаем?
Ответ: m = 0,2 кг

4.1.

Дорожка для велосипедных гонок имеет закругление радиусом 40 м. В месте закругления дорожка выполнена с наклоном 40  к горизонту. На какую скорость езды рассчитан такой наклон?
Ответ: v = 18 м/с.
^

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ


1.1.

На основе однородности пространства получите закон сохранения импульса.

2.1.

Шарик массой 200 г ударился о стену и отскочил от нее. Определить импульс, полученный стеной, если в последний момент перед ударом шарик имел скорость 10 м/с, направленную под углом 30  к поверхности стены. Удар считать абсолютно упругим.
Ответ: ^ Р = 2 кгм/с.

3.1.

Небольшому телу массой m, находящемуся на горизонтальной плоскости, сообщили скорость v0. Коэффициент трения зависит от пройденного пути s по закону  = s, где   постоянная. Найти максимальную мгновенную мощность силы.
Ответ:

4.1.

Частица массой m испытала столкновение с покоившейся частицей массой M, в результате которого частица m отклонилась на угол /2, а частица М отскочила под углом  = 30  к первоначальному направлению частицы m. На сколько процентов и как изменилась кинетическая энергия этой системы после столкновения, если М/m = 5,0?
Ответ: Е/Е = ((1 + m/M)tg2 + m/M – 1)100 %.

ВСЕМИРНОЕ ТЯГОТЕНИЕ. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ


1.1.

Сформулируйте и запишите закон всемирного тяготения согласно ньютоновской теории тяготения. Каковы пределы применимости этого закона?

2.1.

Определите силу, с которой притягивается к Земле тело массой 1 кг, находящееся на поверхности Луны.
Ответ: 2,73103 Н.

3.1.

Тонкий однородный диск радиусом R имеет массу М. Определить силу гравитационного взаимодействия между этим диском и материальной точкой массой т, ле­жащей в цен­тре диска.
Ответ: F = 2GmM/R2.

4.1.

Считая известным ускорение g свободного падения у поверхности Земли и ее радиус R, определите радиус круговой орбиты искусственного спутника, который движется по ней со скоростью v.
Ответ: gR2/v2.

5.1.

Период обращения Юпитера вокруг Солнца в 12 раз больше соответствующего периода для Земли. Считая орбиты планет круговыми, определите, во сколько раз расстояние от Юпитера до Солнца превышает расстояние от Земли до Солнца.
Ответ: 5,2.
^

ДИНАМИКА ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ.

ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ МОМЕНТА ИМПУЛЬСА


1.1.

Что является причиной изменения параметров вращательного движения?

2.1.

Момент силы относительно центра вращения задан определителем Найдите: а) модули момента силы относительно центра вращения; б) момент силы относительно оси Z.
Ответ: а) 

M

 = 44 Нм; б) Мz = 18 Нм.

3.1.

Через блок массой m = 0,2 кг перекинут шнур, к концам
которого подвешены грузы, масса которых равна m1 = 0,3 кг и m2 = 0,5 кг. Определить силы натяжения шнура по обе стороны блока во время движения, если массу блока считать равномерно распределенной по ободу. Шнур невесом. Трением пренебречь.
Ответ: Т1 = 3,92 Н; Т2 = 3,27 Н.

4.1.

Вокруг горизонтальной оси может вращаться барабан радиусом R и моментом инерции J. На барабан намотан гибкий невесомый шнур. По шнуру вверх лезет обезьяна массой m. Определите ее ускорение, если ее скорость относительно Земли постоянна.
Ответ:

НЕИНЕРЦИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА


1.1.

Какую мощность Р развивает сила Кориолиса?

2.1.

Ведерко с водой, привязанное к веревке длиной l = 60 см, равномерно вращается в вертикальной плоскости. Найти наименьшую скорость вращения, при которой вода не выливается из ведерка в верхней точке траектории. Задачу рассмотреть с точки зрения вращающейся системы отсчета.
Ответ: 2,42 м/с.

3.1.

Вода течет по трубе диаметром d = 0,2 м, расположенной в горизонтальной плоскости и имеющей закругление радиусом R = 20 м. Найти боковое давление воды, вызванное центробежной силой. Расход воды через поперечное сечение составляет mt = 300 т/ч.
Ответ: р = 4mt /2d2R2.

ЭЛЕМЕНТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ


1.1.

В каком случае неверна механика Ньютона?

2.1.

Какую скорость должно иметь движущееся тело, чтобы его продольные размеры уменьшились в два раза?
Ответ: 2,6108 м/с.

3.1.

Протон летит к северу со скоростью vР = 0,7 с, альфа-частица – к югу со скоростью v = 0,2 с. Куда движется центр масс этой системы?
Ответ: к северу.

4.1.

Найти расстояние, которое пролетела в ^ К-системе отсчета нестабильная частица от момента ее рождения до распада, если ее время жизни в этой системе отсчета t = 3,0 мкс, а собственное время жизни t0 = 2,2 мкс.
Ответ: 0,6 км.
Вариант № 2.


edu 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная